电力系统蓄电池组维护中智能检测系统设计方案

电力系统蓄电池组维护中智能检测系统设计方案

　　来自微机控制部分设定的电流指令信号送到误差放大器2A的正端，输入电流采样信号IS通过放大器1A送入误差放大器2A的负端，两者进行比较，差值信号送到电流型PWM控制芯片UC3825的IN+脚(2脚，同相输入)，UC3825输出的OUTA(11脚)，OUTB(12脚)信号再通过驱动电路分别送到MOS管Q1，Q2的G，S端，作为MOS管的驱动信号。当电池端电压或放电负载阻值发生变化时，自动调整OUTA，OUTB信号的脉冲宽度，进而调整MOS管Q1的开通时间，保证蓄电池组放电输出电流的恒定。当出现输入欠压，输出短路或模块过热时，综合保护信号变为低电平，UC3825的SS脚(软启动脚)通过二极管D1放电，从而封闭UC3825的输出，起到保护的作用。

　　2.2.3微机控制电路硬件和系统软件设计

　　微机控制电路主要完成监测系统参数的设置，数据的显示以及与电池采样模块，上位机的通讯等功能。

　　■ 硬件设计

　　在本方案中，微处理器采用的TI公司生产的 MSP430F系列单片机，它是一种超低功耗，高性能的FLASH结构系列单片机，具有16位精简指令结构，内含12位快速ADC/Slope ADC,内含60K字节FLASH ROM，2K字节RAM，片内资源丰富，有ADC、PWM、若干TIME、串行口、WATCHDOG、比较器、模拟信号，具有ESD保护，大大简化了控制电路;通讯部分采用TI公司抗雷击RS485收发器SN75LBC184芯片，具有热关断保护和ESD保护功能。

　　■ 系统软件设计

　　本系统软件采用C语言编制，模块化设计，包括初始化模块，通讯模块，定时中断模块，监测模块，显示模块，故障处理模块等，主程序流程图见图4。

　　图4 主程序流程图

　　初始化模块主要完成CPU功能模块，通讯模块和液晶显示器等的初始化，各变量单元，各寄存器单元赋初值，读取保存的信息;

　　监测模块主要完成放电电压/电流的A/D转换和静态放电的监测;

　　显示模块主要完成液晶显示屏的处理;

　　故障处理模块根据检测的电池电压信息和模块本身提供的故障信号进行故障判断，在故障发生时去封锁UC3825的PWM输出脉冲，同时提供故障类型去显示模块。故障的类型包括蓄电池端电压过低，单节电池电压超限，过阻，模块过热或短路等;

　　定时中断模块包括定时器A_0,A_1,A_2和B_0 四个中断服务程序，分别完成按键处理，通讯超时监测，动态放电监测和模块时钟的功能;

　　通讯模块主要完成与电池采样模块或上位机的数据接受和发送。

　　3　实验数据

　　根据上述思路研制完成了220V/30A和110V/50A两种智能蓄电池监测系统，表1为110V/50A系统样机放电实测数据,表2为实测的效率数据.

　　4　结语

　　智能型蓄电池检测系统具有操作简单，稳流精度高(<1%)，自动记录每节电池端电压(单节电压检测精度<0.1%)等优点，样机研制成功后已投入批量生产，并已在几个变电站中试运行，可以完全替代原有传统放电装置，具有很好的应用前景。